Modelación matemática de la enfermedad de Parkinson

Abstract

Se propone un modelo matemático que tiene como objetivo el estudio de la patogénesis de la enfermedad de Parkinson en las nueronas dopaminérgicas de la Substancia Nigra. En particular se analizaron tres aspectos: el efecto que tiene el número de mitocondrias en las rutas relacionadas con la enfermedad, los cambios dinámicos asociados a la inhibición del complejo mitocondrial I y la sensibilidad de las diferentes variables a variaciones en los parámetros. El modelo es capaz de predecir el comportamiento de diferentes componentes de interés como los agentes antioxidantes, los elementos asociados a la cadena transportadora de electrones y los patrones relacionados al estrés oxidativo. Se evidenció el efecto neuroprotector que tiene aumentar el número de mitocondrias en una célula y el aumento en la concentración de metabolitos derivados de los agentes reactivos del oxígeno (ROS) como el H2O2 en la mitocondria como consecuencia de la disminución de su número por el mismo estrés oxidativo. Adicionalmente, se encontró que la regulación de las concentraciones del NAD+ potencialmente pueden normalizar el estrés oxidativo en células afectadas al normalizar las concentraciones de ROS y sus derivados en los diferentes compartimientos de la célula.